China Desenvolve Cimento Super-refrescante que Resfria Edifícios e Reduz Temperaturas em 5,4°C
A Inovação por Trás da Autorrefrigeração Estrutural
Pesquisadores, majoritariamente da Universidade do Sudeste (Southeast University) na China, desenvolveram um novo tipo de cimento que muda o paradigma da construção civil. Diferentemente do cimento convencional, que tipicamente absorve radiação infravermelha do sol e armazena calor, este material foi projetado para não absorver a luz solar, mas sim dispersá-la. O Cimento Super-refrescante é definido como um material de resfriamento radiativo dirigido por matriz (matrix-directed radiative cooling material). Essa inovação transforma o cimento, que é pesado e armazena calor, em um material ecológico com capacidades de reflexão e emissão de calor solar.
O Mecanismo Óptico e a Composição Química
A chave para o resfriamento reside na modificação da composição química básica do material. Os cientistas ajustaram os pequenos clicheres que formam o material fundamental do cimento para criar uma estrutura que dispersa a luz solar de forma eficaz. Eles desenvolveram um cimento aprimorado com metassuperfícies, apresentando cristais refletivos de ettringita auto-organizados nas superfícies que interagem com a luz. Esses cristais de ettringita (mineral de sulfato de cálcio e alumínio hidratado, fundamental no concreto, que surge da reação entre aluminatos do cimento, sulfatos e água), que são produtos principais da hidratação, atuam como um espelho e um radiador, refletindo alta taxa de luz e emitindo calor. O cimento alcançou uma alta refletância solar (96,2%) e uma emissividade de corpo negro (96%) no espectro infravermelho de onda longa.
“A chave para o resfriamento reside na modificação da composição química básica do material.
Desempenho Comprovado e Impacto Ambiental
Os testes de desempenho confirmaram a alta robustez mecânica do material, incluindo resistência à compressão, flexão e abrasão, além de estabilidade óptica, mesmo quando exposto a condições severas, como radiação ultravioleta e ciclos de congelamento-descongelamento. Em testes de desempenho em telhados de edifícios, o cimento super-refrescante atingiu uma queda de temperatura de 9,72°F (5,4°C) em comparação com o ar ambiente, durante as condições de pico solar ao meio-dia. A aplicação deste cimento em edifícios urbanos pode resultar em economia de energia significativa, diminuindo a dependência do ar condicionado. Além disso, uma avaliação do ciclo de vida guiada por aprendizado de máquina indicou seu potencial para alcançar um perfil de emissão de carbono líquido-negativo ao longo de um período de 70 anos.
O que é o Cimento Super-refrescante (Supercool Cement)?
É um novo tipo de cimento desenvolvido na China, projetado para ser um material de resfriamento radiativo dirigido por matriz, que dispersa a luz solar em vez de absorvê-la.
Quais são os benefícios de aplicar este cimento em edifícios?
Ele permite que os edifícios se mantenham frescos por conta própria, o que pode levar a uma economia de energia significativa ao reduzir a dependência do ar condicionado.
Qual é o componente-chave que permite o resfriamento?
O cimento possui cristais refletivos de ettringita auto-organizados em sua superfície, que agem como um espelho e radiador, garantindo uma alta refletância solar de 96,2%
Quão eficaz é o resfriamento?
Em testes sob luz solar forte ao meio-dia, o material alcançou uma queda de temperatura de 9,72°F (5,4°C) em relação ao ar circundante.
O cimento é durável?
Sim, testes extensivos confirmaram sua alta robustez mecânica, resistência à abrasão e estabilidade óptica sob condições severas.
Qual é o potencial ambiental de longo prazo do material?
O material pode potencialmente levar a um perfil de emissão de carbono líquido-negativo ao longo de 70 anos.
